Technologia wychwytywania i składowania CO2 (CCS) polega na gromadzeniu CO2 powstającego przy produkcji energii elektrycznej w skutek spalania paliw kopalnych, jak również ze źródeł przemysłowych, a następnie jego długoterminowego (tysiące lat) składowania w podziemnych formacjach geologicznych.
Głównym zastosowaniem dla technologii CCS jest redukcja emisji CO2, powstałych w procesie wytwarzania energii elektrycznej z paliw kopalnych, głównie węgla i gazu. Jednakże technologia ta może być stosowana również w wielu gałęziach przemysłu, generujących duże ilości CO2, tj. w przetwórstwie, przemyśle chemicznym, cementowniach, hutach stali, przemyśle petrochemicznym oraz przy przetwarzaniu ropy naftowej i gazu ziemnego i innych.
Wychwycony dwutlenek węgla musi zostać oczyszczony, a następnie sprężony i przetransportowany do miejsca składowania, gdzie jest on zatłaczany w odpowiednie formacje geologiczne w celu skutecznego i trwałego izolowania go od atmosfery. Czasami możliwe jest składowanie CO2 bezpośrednio w pobliżu źródła emisji. Jeżeli nie ma takiej możliwości, CO2 musi być przetransportowany, głównie za pomocą rurociągów. CO2 może także zostać sprężony do postaci płynnej i przewieziony drogą morską lub lądową (transport kołowy).
Wykorzystując techniki, stosowane już wcześniej w przemyśle naftowym i gazowniczym, sprężony CO2 może być zatłaczany do głębokich formacji geologicznych, znajdujących się pod powierzchnią Ziemi. Istnieją trzy główne rodzaje składowisk, są nimi: złoża ropy naftowej i gazu ziemnego, nienadające się do eksploatacji pokłady węgla oraz głębokie formacje solankowe. CO2 może być uwięziony pod warstwą skał uszczelniających lub w porach skalnych (na głębokości co najmniej 800 m, dla zapewnienia odpowiednich warunków ciśnienia i temperatury dla składowania CO2). Te same naturalne mechanizmy pułapkowania już od milionów lat umożliwiają gromadzenie się olbrzymich ilości ropy naftowej, gazu ziemnego i dwutlenku węgla pod powierzchnią ziemi.